4.2. Current Procedure Supplier Selection and Performance Evaluation
4.2.6. Supplier Performance Evaluation System
En la (Tabla 2.1) se muestran los datos de la composición química correspondiente a cada muestra mineral estudiada.
Caracterización de las colas. 46
Tabla 2.1. Composición química de los residuos lixiviados en recuperación de amoniaco, % en peso. Composición química Muestras Ni Co Fe Mg SiO2 Al Cr Mn R-1 0.30 0.081 47.6 4.30 12.45 2.00 3.5 0.75 R-2 0.28 0.079 47.6 4.30 12.44 2.05 3.27 0.75 R-3 0.28 0.079 47.6 4.15 11.29 2.04 3.42 0.66 R-4 0.29 0.079 47.8 4.35 12.51 2.00 3.62 0.68 R-5 0.28 0.079 47.6 4.20 11.91 2.03 3.56 0.69 R-6 0.29 0.079 47.1 4.41 11.42 1.98 3.35 0.71
Según los datos de la composición química los elementos predominantes, son el hierro y la sílice con valores medio de 47,7% y 12,34% respectivamente. En general, se observa poca variabilidad en las composiciones químicas de las muestras analizadas; sin embargo, por la (Tabla 2.2) puede verse que los elementos químicos se distribuyen en distintos minerales, por lo que la composición mineralógica difiere en cierta medida en las muestras investigadas en lo que respecta a los porcentajes de las fases mineralógicas presentes.
Composición mineralógica.
La composición mineralógica obtenida para la fase sólida de las muestras de cola se da en la (Tabla 2.2).
En la tabla se observa la presencia de las fases mineralógicas siguientes: Magnetita ( FeFe2O4)
Maghemita ( ϒFe2O3) Fayalita (Fe2SiO4)
Magnesiocromita (Mg,Fe) Cr2O3) Lizardita 1T (Mg,Ni)6Si4O10(OH)8 Cuarzo (SiO2)
Caracterización de las colas. 47 Tabla 2.2. Composición mineralógica de la fase sólida correspondientes a las muestras de cola estudiadas.
Muestras Fases Mineralógicas R-1 R-3 R-4 R-5 R-6 Magnetita 40,41 38,20 38,80 37,94 40,10 Maghemita 36,55 36,40 36,00 36,80 37,45 Fayalita 11,51 9,49 9,32 10,61 10,89 Magnesiocromita 6,69 6,39 6,23 6,19 6,55 Lizardita 1T 3,94 9,12 9,19 7,41 4,20 Cuarzo 0,90 0,40 0,42 1,08 0,81 Relación Maghemita Magnetita 1,106 1,05 1,08 1,031 1,07
Los datos de la tabla indican que la magnetita -maghemita constituyen las fases principales que componen estas colas.
Como fases secundarias más importantes están presentes la fayalita, la magnesiocromita y la lizardita 1T. A la muestra R-2 no fue posible no fue posible determinarle la composición mineralógica. A manera de ilustración ,
en la Figura se presenta el difractograma obtenido para la muestra R-1 (Figura 2.3) .
Dado que la magnetita y la maghemita son óxidos de hierro con características magnéticas, es de esperar que las muestras poseen propiedades ferrimagnéticas, teniendo en cuenta el alto contenido de ambos óxidos férricos.
Es interesante señalar que , en la revisión de la literatura especializada, se encontró resultados acerca de la composición mineralógica de las colas de la Empresa “ Comandante René Ramos Latourt” de Nicaro ( epígrafe 1.6, cap.1), que es una fabrica niquelífera con tecnología carbonato amoniacal ( proceso CARON) . Las colas de Nicaro también contienen la Magnetita como fase principal, pero no se reporta la presencia de maghemita. Conociéndose que una de las vías de obtención de maghemita es por oxidación de la magnetita, se supuso que la maghemita presente en las
Caracterización de las colas. 48 colas de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara de Moa”, sea el resultado de la oxidación de una parte de la magnetita que posee el mineral a la salida de los Hornos de Reducción, como consecuencia de características propias de la operación de la fábrica. Para comprobar esto, se analizaron muestras de los desechos lixiviados que salen de la Planta de Lixiviación y que habían sido tomadas conjuntamente con las colas que se estudian en la presente Tesis, en los mismos períodos. Los resultados de la composición mineralógica de los desechos lixiviados demostraron la presencia de maghemita en esas muestras, en menor proporción que en las colas, y de magnetita en mayor proporción . En la Tabla 2.4 se dan los datos del análisis realizado, correspondiente a la magnetita y a la maghemita. Las restantes fases mineralógicas se encuentran, en mayor o menor proporción, pero en el mismo orden que en las colas.
Comparando los datos de ambas tablas se observa que en las colas los contenidos de magnetita son mayores que en los desechos lixiviados.
Por los resultados obtenidos se deduce que, debido a las muy elevadas temperaturas ( alrededor de 300º C) que posee el mineral al entrar a la planta de lixiviación ( en Nicaro la temperatura es del orden de 200º C), debe comenzar un proceso de oxidación de la magnetita que, al parecer, se extiende hasta la Planta de Recuperación de Amoníaco, y que pudiera explicar la presencia de la maghemita en la cola de la Empresa “Comandante Ernesto Che Guevara”.
Composición granulométrica.
Los resultados del análisis granulométrico se presentan en la (Tabla 2.3) , en la que se observa que las partículas de tamaños menores de 43 µm, son mayoritarias y constituyen más del 60 % del volumen de la fase sólida, lo que se ilustran las características de distribución de tamaño por cernido (Figura 2.4), para la muestra R-2. Todas las muestras exhiben similar granulometría y constituyen sistemas altamente polidispersos.
Caracterización de las colas. 49 Tabla 2.3. Resultados del análisis granulométrico.
Fracción peso (%) Clases de tamaño (mm) Diámetro medio (mm) R-1 R-2 R-3 R -4 R-5 R-6 +0,175 0,20 10,0 8,79 7,50 8,0 7,66 9,52 -0,175 +0,147 0,16 2,6 2,75 2,70 2,8 2,67 2,49 -0,147 +0,074 0,11 14,8 11,09 10,16 12,0 12,03 11,67 -0,074 +0,043 0,059 11,95 9,51 10,72 11,0 11,45 10,84 -0,043 0,022 60,65 67,85 68,92 66,2 66,19 65,48 Total - 100 100 100 100 100 100 0 20 40 60 80 100 0 0,05 0,1 0,15 0,2 d(mm) % en peso
Figura 2.4. Característica de distribución de tamaño por cernido (muestra R-2).
Conociendo el peso inicial de cada muestra y el de las fracciones correspondientes a las mismas, se obtienen las diferentes fracciones de tamaño de las muestras. Este tamaño de partículas da lugar a suspensiones con un comportamiento típico de los sistemas coloidales. Del análisis se deriva que las muestras de sólido son polidispersas.
Forma y tamaño de las partículas.
Con vista a tener una información de la forma de las partículas, se obtuvo un número de fotografías en las muestras dispersadas con auxilio de un microscopio electrónico.
Caracterización de las colas. 50 Las observaciones realizadas para las muestras R-1 y R-3, demuestran el carácter de polidispersión de las partículas sólidas. Las partículas tienen forma de elipsoide de revolución, con una relación axial de 1,76 para la muestra R-1 y 1,18 para la muestra R-3, lo cual puede verse en la Figura 2.5, correspondiente a la muestra R-3.
Figura 2.5. Fotografía que ilustra la forma de las partículas para la muestra R-3.
Debido a esta forma elipsoidal las partículas de Magnetita y de Maghemita poseen propiedades magnéticas apreciables, lo cual se confirmó prácticamente con auxilio de un imán y con la caracterización magnética. Esta forma elipsoidal también contribuye a que en las suspensiones de colas constituidas con estas partículas, exista la posibilidad de la formación de estructuras fuertes en dependencia de la concentración de sólidos, tal como se analiza en el epígrafe correspondiente a las propiedades reológicas. Diámetro equivalente e índice de aplastamiento de las partículas.
La morfología de los granos se estudió con mucho cuidado con la ayuda de un microscopio binocular, clasificándose la muestra según los tamices 0.1 – 0.21; de dicha clasificación se analizaron las clases + 0.1 – 0.21 y + 0.21 (la clase – 0.1 no se analizó debido al pequeño tamaño de las partículas por lo que el microscopio no permitía observarlas). Se examinaron 100 granos, correspondientes a la muestra 1 y a la muestra 3 las cuales fueron
Caracterización de las colas. 51 fotografiadas (ver Figura 2.5) con la ayuda de un microscopio electrónico. La relación entre el tamaño y la forma de las partículas y su composición mineralógica se estudiaron con anterioridad, los resultados obtenidos fueron elaborados por la metodología propuesta por Giusti (1985).
El largo, el ancho, y el espesor de cada grano se midió con el objetivo de determinar el diámetro equivalente:
( )
3 6 l a e Deq = π ⋅ ⋅ ⋅ ………(2.4) Donde: l: largo (mm) a: ancho (mm) e: espesor (mm) y el índice de aplastamiento a l e IA ⋅ = ……… ……… (2.5)Este índice expresa el aplanamiento que sufren los granos de cola. A pequeños valores del IA las partículas presentan forma aplanada en forma de elipsoide en revolución; mientras que, para valores igual a la unidad de dicho índice, las partículas alcanzan forma esférica. En el caso concreto de las muestras de colas estudiadas el índice de aplastamiento alcanza valores promedio de 0,58 (ver Figura 2.), y la geometría de las partículas correspondientes es la elipsoidal, en correspondencia con su composición mineralógica, la forma de las partículas y las mediciones experimentales realizadas en la instalación industrial, se puede constatar que durante el desplazamiento de las partículas a concentraciones cercanas y superiores al 35% de sólido en peso las partículas forman estructuras debido a su forma alargada y al elevado contenido de maghemita y de magnetita presentes en las fases mineralógica de las colas. Como se puede apreciar, la forma de las partículas de las colas es una característica estructural de gran importancia. En general estas partículas pueden tener diversas formas; estas pueden ser de cierta complejidad, pero se pueden tratar teóricamente como esferas o elipsoides de revolución (mayoritariamente estas últimas). Al unirse estas partículas entre sí se obtienen formas muy diferentes que en nada se
Caracterización de las colas. 52 parecen a su forma inicial. De ahí que la forma de las partículas de colas se encuentre estrechamente vinculada al índice de aplastamiento.